改進等值電阻法在10kv配電線路中的應用案例TOC\o"1-2"\h\u21673110kv配電線路等值電阻法研究 1224071.1等值電阻法的損耗計算方法 140751.2等值電阻法評價 4117691.3改進等值電阻法的損耗計算方法 480821.4改進等值電阻法的評價 6171962實例數據對比分析 771953.10kV配電網絡降措施 9325843.1電網損壞管理方法 982583.1.1加強計量管理 9247053.1.2基本信息工作中的減少損害措施 9282043.1.3提高線損管理的自動化程度 9292183.2電網降低損耗的技術措施 9222203.2.1電網升壓的改進 10125093.2.2調整工作電壓 11157233.3改變導線的橫截面大小 11283373.4在線路上的經濟運行狀況 1283193.4.1根據經濟電流密度降低損耗和節電 1268846.4.2增加平行線操作 12110kv配電線路等值電阻法研究1.1等值電阻法的損耗計算方法假定所有線路中均方根電流流經電網中線路導線最前端的等效電組Rel時在電能上的損耗或者總均方根功率Pzij，Qzij在一定的某段時間里的電能損失與T期內各個導線上的均方根Iijf或者均方根Pzij，Qzij在T期間電能的損耗大致相同一個10kV線路在一天內消耗的電能可以用以下公式來表示：其中：A是電能傳輸線路中電能的損耗，T是計算選定的代表性日所需的時間周期，取24，Iijf是計算第i節傳輸電路在T時間里流經電路導線的電流的均方根值，Ri是第i段的電阻，Rel是等效電阻，Izif是在線路的首端選擇的所需時間段內流經線路總電流的均平方根。公式也可以寫如下：其中：ΔA是線路功率損耗，T是選定計算需要的時間，取24，Pifj是計算第i節線路上選定的代表日T期間產生的的均方根有功功率，U是導體母線上電壓的平均值，Qijf是計算第i節線路所選定代表日期間產生的的均方根無功功率，Qzij是導線起點處的總均方無功功率，Ri是所選i線上電阻值，Ui是與Pijf，Qij對應的電壓，n是網格導線數量的總和，Pzij計算第i節線路所選定代表日期間起點產生的總均方根有功功率，Rel是傳輸線的等效電阻。如果配電網絡起點處的等效電阻Rel流經線路的末端產生的總均方根電流為Izif或總均方根功率Pzij，Qzij在T期內產生的功率損耗等于每一個段落的Pzij，Qzij為時間T里產生的功率失耗之和，則公式可寫成如下式其中：ΔA是線路中產生的功率損失，T是計算選定的代表性日所需的時間周期，取24，Iijf是計算第i節線路處所選代表日時間周期T里電流在傳輸過程中產生的均方根值，RI第i段電阻，n是選定輸電線路上的段數；Rel是等效電阻，在線路的第一端選擇的所需時間段內，Izif是總電流在T內的均方根。公式也可以寫如下：其中：ΔA是輸電線路功率損耗，T是計算選定的代表日用到的的時間，取24，Pijf是計算第i節配電線路上T期間產生的均方根有功功率，Qijf是計算第i節配電線路上T期間產生的均方根無功功率，Ui是與Pijf、Qijf日對應的電壓，n是網絡中導線的總數，Pzij是時間周期內線路起點總平均根的有功功率，T是選定的代表性日，Rel是傳輸線路的等效電阻，Ri是選定的I線上的電阻值，U是母線平均電壓。依據上述公式，線路的等值電阻的計算公式如下：其中：ΔA是輸電線路功率損耗，T是計算選定的代性日的時間，取24，，Pijf是計算第i節配電線路在T期間里產生的均方根有功功率，Qijf是計算第i節配電線路在T期間里產生的均方根無功功率，Ui是與Pijf、Qijf日對應的電壓，n是網格導體的總數，Pzij表示時間周期內線路起點總平均根的有功功率，T表示選定的代表性日計算，Rel是傳輸線的等效電阻，Ri是選定的I線上電阻值，U是母線電壓的評論值。依據上式計算計算線路中的等效電阻，需要知道配電線路的參數，用來求線路節點和出口的運行參數。假設：（1）忽視在電路網絡的節點處的電壓差值。（2）負荷點的負荷系數和功率因數完全相同。（3）負荷的分布和變壓器的額定容量在數學上成比例關系，每一個節點的負荷率大致一樣。公式可以改正為：Ki是第i段線路的負荷系數，Ri是i段電阻，Rel是配電網絡中的的等效電阻，SNi是線路經過變壓器額定容量的總和。負荷系數的計算方法為：公式里，SNi是i節電路網絡中額定變壓器的總共容量，k是導體的負載系數，Sijf是i段導體在電流通過變壓器后的日平均平方根。Iijf是在第i節線路在選取日里通過變壓器的日均方根電流，INi是i段流經變壓器的額定電流的總值。通過了解變壓器短路時的能量損耗能夠的出變壓器的等效電阻。式為：公式里，Ret是變壓器電力器件的等效電阻，ΔPki是第i個變壓器在短路時產生的額定功率損失，UN是變壓器額定狀態下的電壓值，SN∑為該線路所有變壓器的額定容量的總和，m是配電線路里的變壓器數量的總和。配電線路中總等值電阻可以用以下式子進行計算：Req是這一段電路網絡中的總等效電阻，Rel是輸電線路的等效電阻。Ret是電網中所有的電力變壓器的等效電阻。配電網絡線路中的電能損失可以用下式計算：其中：ΔA是配電網絡中電量的損耗，T是選則代表日一天的時間，一般取24，m是變壓器數量的總和，ΔP0I是第i個變壓器在空載時產生的電量損失，AQ是每日產生的無功電量，AP是每日產生的有功電量，Upj是每日電壓的平均值，Req是配電線路中的總等值電阻的數值，k是配電網絡中負荷曲線系數。全月功率損耗及線損率：其中：ΔAy表示月功率損失，Req是電網中的總等效電阻，ΔP0I是第i個變壓器在空載時產生的電量損失，m是變壓器數量的總和，T是時間周期，一般情況取24，Upj是每日電壓的平均值，K配電網絡中負荷曲線系數，AP是日有功電量，Apy是月有功電量，AQ是日無功電量，D是每月運行的天數。ΔAy是月能量損失，Apy是月有功電量，ΔA%是每月的線損率。1.2等值電阻法評價算得配電線路中導線以及變壓器的等效電阻是等值電阻法的首要步驟。在實際運算過程中，我們需要采集到各個部位在額定狀態條件下的主要從參數，包含導線，變壓器以及網絡中的分線的參數等等。在實際運行中，由于各個部分的參數都不相同，在實際計算中用這些數據獲得理論線損值和實際運行中的線路運轉狀態是不一致的。結果誤差較大，這就是它的主要缺點。在<電力損耗計算指南>中明確指出，根據單負荷電路網絡的運算方式（不包括儀表），可以向下推配電線路和變壓器的等值電阻的有效公式。當前，配電網絡在進行改造后，在低壓側安裝電力變壓器和配電線路測量儀器，實現精確的在線能量監測。且電氣儀表的精確度比較高，可用于獲取配電線路中導線，變壓器以及電阻參數。本文由此提出了改良后的等值電阻法。1.3改進等值電阻法的損耗計算方法如果知道配電網絡各個節點處月無功電量的大小和總用電量的大小，線路上功率損耗是：其中：ΔA是傳輸線功率損耗，APi是第i節導線的在T期間里有功功率的數值，Ri是選定的第i節線路的電阻的大小，AQ.I是第i節導線的在T期間里有功功率的數值，T是選定的時間，一般取月小時數，UI是與AP.i，AQ.i對應的電壓，n是導線上的段數。該式也可改為如下式：其中U是配電線路的母線上平均電壓，T是所選月小時數，Ap是每一個月線路起點處的有功電量的總和，Rel是配電線路里的等效電阻的數值，AQ是每一個月線路起點處的無功電量的總和。我們可以下面的公式來計算配電線路的等效電阻值：其中Rel是傳輸線路的等效電阻值，UI是AP.i、AQ.i對應的電壓，AQ.i是第i節導體隨時間的變化產生的無功，T是運行的周期，每月小時數，Ri是i在選定的節導線上電阻值，AP.i是T期間對第i節線路的有功功率，n是導線上分段的數量。根據假設的條件，公式可以做出以下化簡：其中：Ri是在所選的網格線的I段上電阻值，APi是I段電網導體T期間的有功電量，Rel是傳輸線路的等效電阻，N表示網格導體的分支數；AQ.I是網格導線在第i節中隨時間T變化的無功電量，AP表示通電導線起點處有功功率的總和，AQ是導線起點處的無功功率的總和。我們可以由上述原因推算出變壓器在配電線路中的等效電阻值，計算如下：式中，UN是變壓器在高壓的一方在額定條件下產生的電壓，Ret是變壓器等效電阻的大小，AQ是導線起點處的月無功電量的總和，AP是月有功電量的總和，SN.i是第i個變壓器的額定功率；其中，Api是第i個變壓器在整個月中產生的有功電量，AQi是第i個變壓器在整個月中產生的有功電量，m是配電線路中變壓器之和；ΔPki是第i臺變壓器在短路時產生的額定功率的損失。對于公式4-16和4-17中用于預測線損或設計電網規劃的輸電網絡理論值，可能需要進一步預測電力負荷后才能用于計算。我們可以用下面的式子來確定總輸電線路等效電阻值：所述RET是配電網絡中變壓器的等值電阻，Rel是配電網絡中導線的等值電阻。Req總電路網絡導線的等值電阻。計算公式如下：其中：ΔP0.i是第i臺電力變壓器無負載損耗；K是行狀系數，AP是導體起始處T期間的無功電量，m是變壓器的個數，T是計算的周期，AQ是導體起始處T期間的無功電量，Req是配電網絡這一段線路的等效電阻值，Upj輸電導線上的平均電壓那么線損率可以表示為：ΔA是每月的月線損率，ΔA是月能量損失，AP是每一個月產生月有功功率。如果低壓一方的用戶只安裝能算出有功功率的設備時，在使用公式（5-16)，(5-17）計算無功功率時，采集二次側功率因數是一個非常重要的步驟。K是由負載曲線得出的形狀系數。根據每月電量的使用狀況以及線路的負荷曲線圖，得到負荷曲線形狀系數以及特征系數。β：最小負荷率其中，Imin是當月起點的最小電能，Imax是當月起點的最大電能。Pmin是月起點的最小有功功率，Pmax表示最大有功功率。f：負荷率式中，Ap表示月份(h)起點的最大有功功率(kW)，表示每月的小時數。當f大于或等于0.5時，得到K2：當f小于0.5時，得到K2：其中f是月負荷率，β是最小月負荷率。1.4改進等值電阻法的評價我們在計算線路損耗時，我們需要采集的數據有：額定有功功率，額定無功功率，變壓器的額定容量以及額定功率，負荷形態系數等。由于能夠測試電量的設備在測量有功和無功電量的精確程度非常高，所以得到的各種數據也比較準確。同時，這些數據在電路網絡中的參數中方面最廣，內容也更加的豐富。改良后的等值電阻法的優勢為，配電網絡中的變壓器等效電阻計算是基于最首端線路，經過詳細的計算后得到的結果，和傳統意義上等值電阻計算方式的原理是相同的。由于在配電網絡中有變壓器以及配電線路兩個主要的組成部分，可以使用變壓器額定容量的運算以及配電線路和變壓器的等值電阻法，并且采用月平均值的方式能夠有效的增加獲得結果的精確程度。相關數據的收集比其他方法更具有代表性。2實例數據對比分析為了體現算法的實際效果，本文采用精確的數據采集方法對整個配電網全月的運量儀表進行理論分析，以保證數據的準確性。配電網由232臺公用變壓器，158臺專用變壓器，408條配電支線組成。總有功功率10530.6MWh，無功功率9237.4MVA。表6-1配電線路統計表序號首段有功首段無功公用變專用變線路數11836.6677.952923256.031426.371524483787.64432.1872144496.35402.1611163352902.341682.964767562911.851996.0566117571356.26664.0325297682695.371163.0710122691974.63886.96264510910621.37315.25162567對于上述線損計算，采用平均電流法，潮流法，輸電線路等效電阻值法，改進算法進行分析，嘗試找出相關的比較數據。下表表示首端電流波形曲線的形狀，即計算每月各小時的最前端的電流值得到的曲線形狀。表6-2線損計算結果統計表（準確）序號首段有功首段無功算法1算法2算法3線損分析11836.6677.80.520.550.5122.9823256.031426.391.201.263.282.993787.66432.181.371.351.54.564496.35402.161.301.352.6852902.341682.952.653.183.894.7662911.851996.094.25.165.8271356.27664.033.262.613.2782695.381163.012.152.332.8691974.63886.961.551.392.5710621.35315.241.451.362.61下表中，首端電流曲線的形狀是使用首端最大電流和最小電流的曲線形狀，使用近似值可以使計算更加簡便。表6-3配電線路線損計算結果統計表（近似）序號首段有功首段無功算法1算法2算法3線損分析11836.6677.80.4870.5130.5092.9823256.051426.391.211.283.522.993787.64432.181.321.361.554.624496.37402.151.281.352.7152902.351682.952.763.323.944.8162911.831996.074.795.595.9271356.28664.043.463.293.3282695.381163.092.252.432.9891974.61886.981.631.522.5710621.34315.261.551.462.71從上面的兩種不同的首端電流曲線形狀計算方式我們可以獲取以下結論：上述方法的理論值與統計值的誤差水平相同，因此比傳統方法具有更高的適應度和更好的精度。因為凈損電流的計算選取的式第一個代表日，所以負荷曲線的形狀代表了每個變壓器整個月的測量值。但是通過實踐表明，這種方式并不準確，例如，在計算測量電流、電壓以及功率因數時的誤差可能導致最終的結果偏離正常值。由于不確定性，負載中的不準確的數據會使電流運算不能收斂。理論上，線損計算方法中的電流法需要精確的測量值。由于數據整理和錄入工作量大，這個方式并不適和區域配電網的線路損耗運算。相比來說更加適用于特殊情況下的線路損耗運算。表6-4線損計算方法的自適應評價工作量分析精確程度數據要求實際使用等效電阻法小一點更高線路長度，變壓器參數區域 10kv平均電流法稍微大一點很高線路長度，變壓器參數及分變壓器同時間段電量區域 10kv改進的算法更大很高線路長度，變壓器參數區域 10kv潮流法很大最高各個時期的網絡數據和負載10KV精度3.10kV配電網絡降措施3.1電網損壞管理方法線損率是衡量相關電力企業技術實力的標準之一。減少線損是提高相關電力企業提高自身經濟實力的有效方式，電力企業應該加強在線路損耗方面上面的管制，質量管理，加強對電能質量的管理，把具體的責任制度落到實處。在工作的過程中要認真收集運行數據，收集的設備運行數據要及時正確，線損定期定量分析確定線損來源。3.1.1加強計量管理可采用下面的方法：選擇一個良好的測量環境，客戶應選擇合理的電能測量點，為降低線損計算的難度，明確了頭端與出口側的邊界。測量方法的選擇，中壓側或高壓側測量主要采用電源電壓側測量，盡量在高壓側測量。選擇合適的變壓器和電表。變壓器應滿足測量要求和額定容量，并根據負載電流的曲線形狀選擇合適的負荷率。測定裝置的安裝主要集中在用戶端，最常規的方式是安裝在電能表箱上。為便于用電管理，應采取安全合理的措施防竊電。3.1.2基本信息工作中的減少損害措施對于供電系統來說，當用戶信息與系統信息不匹配時，計算出的數據在很大程度上是不夢想的，因此信息是關鍵的管理基礎設施。加強信息管理，建立健全數據管理制度。現在，員工個人代收是主要方式，必須建立合理的制度。相關員工應加強職業道德教育培訓，提升工作態度。為防止電力作為盈利性商品，必須建立合理的發電防盜制度。一起，加強崗位管理，提升企業抄表人員的技術水平，避免抄表差錯，漏報。3.1.3提高線損管理的自動化程度提高現在有負荷控制設備的監控水平，研究各種遠程采集系統（如GeneraPacket無線業務，通訊網絡），為新用戶安裝終端采集負控系統。慢慢實現遠程采集和同步監控。更好的提高住宅用戶數，多拷貝，實時采集和數據。3.2電網降低損耗的技術措施對于配電網線損的算，能選擇最適合的方法。根據電網的結構特征，選擇最合理的降低消耗的方法，從而降低電路中的能量損耗。通過改變供電系統的配電方式，減少配電線的直徑，增長配電線的直徑，提升變壓器的利用率，并適當采用無功補償。3.2.1電網升壓的改進電網升壓的定義是，當電力負荷的增加造成配電網絡的容積不足時，這時我們通常采用合適的方法來確保電網升壓能夠正常的運行。負荷不變時，我們可以通過下式來計算電路中電能的損失其中UN1是電網升壓前的在額定條件下的電壓，UN2網升壓前的在額定條件下的電壓。電網升壓后負荷率變化百分比為：電網在進行升壓后損失的節電量是：式7-3里，ΔA是電力系統中高壓調整前線路的能量損失電網升壓后負荷變化百分比見表7-1。表7-1電網升壓后負載損耗降低的百分數升壓前額定電壓(kv)升壓后額定電壓(kv)升壓后負荷損耗降低百分數22033055.7110220746311063.13511089.7223560.6103592.161063310903.2.2調整工作電壓電壓的合理調整的定義數是對發電機端電壓的調控以及變壓器分接頭的調控，通過調整并聯電容器和調壓器來保證整個過程中的電能質量。當負載經過電流時產生的能量損失和在空載時